活動現(xiàn)場，南瑞集團(tuán)國際部副主任倪峰發(fā)表了演講。

 

 

以下為演講全文：

 

各位來賓下午好！今天很高興和大家分享一下由中電聯(lián)、國家電網(wǎng)公司和中汽研這幾年做的項(xiàng)目，超級大功率充電接口這個項(xiàng)目。

 

我首先講一下項(xiàng)目的背景，大家知道目前在國際上，傳導(dǎo)式充電共4種接口，3套系統(tǒng)，包括歐洲的CCS系統(tǒng)，日本的CHAdeMO系統(tǒng)，中國的GB/T系統(tǒng)，中國的GB/T是2011年，CCS是2011年2012年，這套系統(tǒng)運(yùn)行到現(xiàn)在差不多10年的時間，我們發(fā)現(xiàn)了不少的問題。中國標(biāo)準(zhǔn)在2015年推出了第二版充電接口標(biāo)準(zhǔn)，在使用當(dāng)中發(fā)現(xiàn)了有一個要求，就是完全兼容2011版，兼容上有一些不完全性，研究這個問題過程中，綜合看了全世界的這幾套系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)有一些共同的問題，首先充電接口尺寸普遍大，機(jī)械強(qiáng)度不足，圖上列出了一些照片，在調(diào)研當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，包括CCS系統(tǒng)，包括GB/T，沒有考慮怎么適應(yīng)未來發(fā)展的需求。CCS首先采用PLC通信系統(tǒng)不是成熟的方案，目前全世界范圍內(nèi)只有幾家芯片公司提供這個芯片，在技術(shù)開，發(fā)商成本比較高，導(dǎo)引電路存在一些潛在的危險。

 

CHAdeMO系統(tǒng)走另外一個極端，CHAdeMO是一個負(fù)責(zé)復(fù)雜的系統(tǒng)，從連接器設(shè)計上用了非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，造成了成本非常高。CHAdeMO的充電器剛面世，售價是在1萬人民幣以上，經(jīng)過這些年有所降低，但是還需要數(shù)千元，與CCS和GB/T比它也是非常高。另外，CHAdeMO系統(tǒng)用了負(fù)責(zé)特殊的設(shè)計，地線做的非常細(xì)，傳輸信號的時候有很強(qiáng)的干擾。另外，在導(dǎo)引電路上也存在一些缺陷。

 

回頭說中國的GB/T系統(tǒng)， 我們在2011年的基礎(chǔ)上做了升級，由于早期設(shè)計的時候，產(chǎn)業(yè)非常不成熟，國內(nèi)沒有什么車輛，非常少，很多東西考慮不周，存在一些非常大的問題，包括公差配合存在很大要求，不符合IPXXB的要求，現(xiàn)在在現(xiàn)場大家會發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常出現(xiàn)一些過熱的問題，尤其是當(dāng)電流超過200安培的時候，過熱非常嚴(yán)重，連接器壽命非常短，這是運(yùn)營廠商非常頭痛的問題。還有IPXXB也是一個致命的問題，還有電子鎖設(shè)計可靠性問題，還有設(shè)計不合理，還有PE斷針和檢測安全問題。

 

剛才說的這些問題，有一個非常大的問題，GB/T已經(jīng)進(jìn)入了IEC，作為三個接口之一，但由于我們存在安全隱患，但是有一個標(biāo)準(zhǔn)在這，注明這個標(biāo)準(zhǔn)不能在歐盟使用，這帶來的問題，GB/T只進(jìn)入了國際一半，如果要想出口車輛到歐洲，尤其是公共場合，包括東南亞的國家，東南亞國家都是采用IEC的標(biāo)準(zhǔn)，是不接受GB/T的，所以這個問題是我們必須要改進(jìn)的問題。

 

我們定了一些原則，我們要把安全問題都解決掉，我們要引入最新的技術(shù)，大功率是要面臨的技術(shù)。同時要考慮未來的發(fā)展，以后兼容新的技術(shù)，比如通信，預(yù)測終極方式會向以太網(wǎng)的方式走，怎么兼容這些東西是要考慮的。另外一個重要的問題，如果我們設(shè)計了新的接口出來，轉(zhuǎn)換成本要最低，不能重蹈2015版升級2011版的問題，大家知道當(dāng)時采用非常粗暴的方法，比如國家電網(wǎng)公司一道下令，所有的接口全部換成2015版，帶來的問題是很多車跟不上，汽車無法用這種方式升級，最后出現(xiàn)了很多兼容性問題，比如鎖上去了拔不下來等問題，所以我們要避免以前舊的設(shè)備和樁不做新的改變，這是設(shè)計的原則。

 

簡單介紹一下這個項(xiàng)目，最早是2016年，2015版剛出來沒有多久，很多公司大家在一起討論下一代的連接器應(yīng)該是什么樣，其間包括德國、日本等國家陸陸續(xù)續(xù)加入到了討論當(dāng)中來，經(jīng)過這么多年的努力，這個項(xiàng)目逐漸變成了國際合作的項(xiàng)目。在2018年日本CHAdeMO公司和中電聯(lián)簽了合作備忘錄，直接進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)合作。合作成果去年日本宣布今年3月份，他們會發(fā)布CHAdeMO3.0標(biāo)準(zhǔn)，CHAdeMO3.0標(biāo)準(zhǔn)將直接作為下一代CHAdeMO的標(biāo)準(zhǔn)，我自己拿到了日本發(fā)表的文本，我看了一下，基本上采用了這個方案，只不過在兼容的時候做了一些修改，我們還在討論當(dāng)中。

 

在這個基礎(chǔ)上，去年7月份在日本開會的時候，同時成立了超級的國際合作的項(xiàng)目組，來自中國、日本、德國、意大利等國家的專家，以企業(yè)的身份組成了合作組，成立了四個工作組，我們每個月召開一次電話會議，每半年進(jìn)行面對面方式討論整個項(xiàng)目。下面講一下超級技術(shù)的特點(diǎn)，超級并不是簡單的連接器，是一套系統(tǒng)的解決方案，包括通信協(xié)議，包括充電系統(tǒng)的安全性，安全的模型，包括熱管理，包括連續(xù)組件。針對乘用車輛來講，1000V能滿足大部分的要求，對于重載的車輛，電壓在1500V，電壓設(shè)計是照著1500V做，電極檢測是達(dá)到400到500安培，實(shí)驗(yàn)室是做到500安培，有冷卻能達(dá)到600安培，無冷卻是150到200安培。前面我說過，整個的目的就是為了做一個面向世界統(tǒng)一的方案，來解決同樣一臺車出口到中國，從GB/T到日本用CHAdeMO，到歐美用CCS的方案。

 

這邊是方案中的基本參數(shù)，連接器是一個完整的直流充電口，和CCS不一樣，CCS用了部分交流電路作為一部分，它和交流部分是不能分開的，所以是很大的東西，這個東西是一個完整的口，包括通信和導(dǎo)引和功率傳輸。有一些改進(jìn)，比如說為了解決IPXXB的問題，把原來的2降到了10，符合國際上IPXXB的要求。另外電子鎖從原來的槍上移到了車內(nèi)，其他在公差配合和鎖的強(qiáng)度設(shè)計，包括針的優(yōu)化設(shè)計。這是一個大致的比較，可以看到，超級系統(tǒng)是國際上幾套方案中最小的一個，尺寸小，功率傳輸也是最大的，這個方案是車廠非常歡迎的，因?yàn)樗麄兒苊舾校绻_口特別大會破壞設(shè)計，這是根本OEM要求做了設(shè)計。同時排布非常靈活，可以排成CCS的方式，也可以像現(xiàn)在的CHAdeMO和GB/T一樣排在車上不同的位置，交流直流分開，在熱管理系統(tǒng)上也進(jìn)行了重新的評估和設(shè)計，包括充電電流的設(shè)計，提出了對連接器和插座的測試方法。做了一個新的導(dǎo)引電路，最大的改進(jìn)一是增加了安全性，增加了應(yīng)急點(diǎn)，一旦發(fā)生故障不通過通信協(xié)議，通過節(jié)點(diǎn)變化通知對方及時充電，另外增加了一個編碼電阻，可識別出對方使用的是什么系統(tǒng)，可以完成向前兼容的問題。整個安全系統(tǒng)分了幾個部分，機(jī)械安全、熱安全和電擊以及防火等相關(guān)安全系統(tǒng)，重新建立了模型，我們希望做成一個共同的模型，讓三個系統(tǒng)都使用同一個模型。

 

向前兼容剛才提到了，由于連接器尺寸發(fā)生了變化，跟原來不一樣，需要使用一個適配器做尺寸的轉(zhuǎn)換，僅僅做物理尺寸的轉(zhuǎn)換，所以成本非常低。在充電機(jī)側(cè)采用雙頭的方式，一個新的超級口，一個老的系統(tǒng)口的方式解決向前兼容的問題，這樣來解決不需要修改前面老系統(tǒng)的問題。不但能識別GB/T系統(tǒng)，也能識別CCB和CHAdeMO系統(tǒng)，理論上我們做一臺車，可以使用現(xiàn)存的GB/T和CCB和CHAdeMO系統(tǒng)，但是不需要，大多數(shù)場合需要兩種就可以了，理論上我們設(shè)計是按照三種進(jìn)行設(shè)計的。還有未來的一些問題，這個地方增加了機(jī)械編碼，為了前面提到重載車和輕型車做了區(qū)別，做了編碼的設(shè)計，為了進(jìn)一步提升電流，對一些重載車，比如900還不夠，現(xiàn)在希望達(dá)到1600安培，如果再做升級可以更大，這個只是草案設(shè)計，還沒有進(jìn)入試驗(yàn)階段。

 

其他的，為了向前交和向后交，我們提供了如何兼容以后V2X設(shè)計，提供額外的電源，另外就是機(jī)械輔助充電，包括機(jī)械臂怎么樣降低機(jī)械識別的代價，我們在這方面做了增加LED和特征點(diǎn)的設(shè)計。同時做了大量的試驗(yàn)，這里有一些試驗(yàn)的數(shù)據(jù)和試驗(yàn)的強(qiáng)度，在目前的情況下，超級是所有方案中強(qiáng)度最高的一個。

 

在這期間，草案做完了以后，國家電網(wǎng)公司、奧特迅和星星充電，在全國各地建設(shè)了多座示范站，進(jìn)行了一系列的測試，包括充電的測試，包括導(dǎo)引測試和安全性測試，我們搜集了很多數(shù)據(jù)作為下一步改進(jìn)的依據(jù)。

 

推進(jìn)計劃是這樣的，如果這個接口最終被接受，希望是一個緩變的過程，而不是把2015全部改變掉，這里有三個圖，意思就是我們從汽車保有量，從每年的產(chǎn)量和充電設(shè)施的保有量來看，老的接口預(yù)計真正是要到10年以后，甚至12年以后才會全部消失，等這批老的車逐漸淘汰掉，在充電設(shè)施方面，先是采用雙槍的方式兼容老系統(tǒng)的接口，逐漸的提高新槍的比例，希望在2025年以后，2016年以后只剩雙槍的方式和新的接口的方式，老的充電設(shè)施，現(xiàn)在的2015版，隨著五六年的時間逐步淘汰完。從產(chǎn)量上來講，希望在2025年的時候，基本上大量的車會采用新的接口設(shè)計，少部分還在使用老的接口，2025年以后基本上采用新的接口，保有量上來講，逐漸的老的車會淘汰掉，這之間大概10年左右的時間會存在共存的現(xiàn)象。

 

從國際化的來講，日本已經(jīng)接受了這個方案，下一步要做的是把中日共同形成的超級的方案和歐洲的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行協(xié)同，最終的目標(biāo)是希望歐洲也接受這個方案，最終做一個統(tǒng)一的方案，包括它的物理連接器外形，包括充電系統(tǒng)的安全上的要求，大家都是一套系統(tǒng)，包括通信協(xié)議，這都需要一步一步走，也需要一定時間，這個圖是從CHAdeMO那個圖中拿出來的。目前在國內(nèi)開展了部分標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)成，前期國家電網(wǎng)公司一個企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)編制完畢，同時也啟動行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的編制，國標(biāo)進(jìn)行了申請階段，本來我們計劃在去年年底把這個申請完成，現(xiàn)在由于協(xié)同和國標(biāo)委的計劃略有推遲，今年我們把相關(guān)指標(biāo)列出來。國際標(biāo)準(zhǔn)方面也做了一些工作，大家知道IEC主要是管充電系統(tǒng)設(shè)計包括連接器，我們準(zhǔn)備分四步走，第一步先做一些預(yù)備工作，因?yàn)檫@個系統(tǒng)兼容性需要使用到適配器，適配器在先期IEC標(biāo)準(zhǔn)是不能使用的，我們希望IEC上做出一些突破，和高興給大家宣布，我們已經(jīng)達(dá)成了一致，IEC已經(jīng)接受這個適配器，可以作為新的標(biāo)準(zhǔn)提出來。同時，新的導(dǎo)引電路已經(jīng)進(jìn)入了IEC的61851—23附錄部分，已經(jīng)介紹出去了。下一步和日本聯(lián)合提超級適配器的標(biāo)準(zhǔn)的提案，同時會把安全系統(tǒng)放到IEC里，再下一步連接器的組件提到IEC里，最終這個標(biāo)準(zhǔn)成為兼容前面三個系統(tǒng)唯一的國際標(biāo)準(zhǔn)。

 

我的報告介紹到這里，謝謝大家。